【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于射频集成电路领域，具体提供一种基于方波调制的线性化数字功率放大电路。
技术介绍
1、收发机在4g、5g、蓝牙以及wi-fi等无线信号的传输中，具有极其重要的作用，收发机的性能将直接决定无线信号的传输质量。根据第六代无线技术802.11ax协议中的规定，传输256-qam调制信号的evm须低于-32db。功率放大器作为发射机中的最后一级有源模块，其线性度将影响无线信号的保真度。数字功率放大器因其可编程程度高、易于集成等优点成为研究热点，然而，实际的数字功率放大器却面临着较强的幅度(am-am)失真与相位(am-pm)失真，导致传输的无线信号质量下降，降低无线传输效率，因此数字功率放大器的线性化技术是极具研究意义的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对数字功率放大器所面临的幅度(am-am)失真和相位(am-pm)失真问题，提出一种基于方波调制的线性化数字功率放大电路，用以有效提升数字功率放大电路的线性度。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，包括：相位产生与选择模块、功率放大模块与功率合成器；其中，所述相位产生与选择模块产生调制方波信号，所述功率放大模块包括两个数字功率放大器组、并采用对称结构；针对任一数字功率放大器组，调制方波信号经过重整形器产生两路差分信号分别输入至两个数字功率放大器，两个数字功率放大器输出一对放大信号；两个数字功率放大器组输出的放大信号由功率合成
4、进一步的，所述相位产生与选择模块包括一个产生16相位的延时环电路、两个16选1的相位选择器、两个产生32相位的相位内插器、两个32选1的相位选择器与相位合成器；其中，本振信号lo输入经过重整形器产生差分信号进入延时环电路，延时环电路产生与本振信号lo同频率且依次具有相同相位差的16个输出延时信号，两个16选1的相位选择器在控制信号pm_bb的作用下分别从16个输出延时信号中选出一对相邻信号、并输入至对应相位内插器，相位内插器根据输入的相邻信号产生与本振信号lo同频率且依次具有相同相位差的32个输出内插信号，两个32选1的相位选择器在控制信号pm_bb的作用下分别从32个输出内插信号中选出一路信号、并由相位合成器合成输出调制方波信号。
5、更进一步的，所述16选1相位选择器包括4-16的译码器、与门阵列电路与或非门阵列电路；与门阵列电路由16个与门电路构成，第i个与门电路的第一输入端连接延时环电路的第i路输出信号、第二输入端连接译码器输出的第i位使能信号；或非门阵列电路由15个或非门电路构成，通过4级结构将16个与门电路的输出信号合成为1路输出。
6、更进一步的，所述32选1相位选择器包括5-32的译码器、与门阵列电路与或非门阵列电路；与门阵列电路由32个与门电路构成，第j个与门电路的第一输入端连接相位内插器的第j路输出信号、第二输入端连接译码器输出的第j位使能信号；或非门阵列电路由31个或非门电路构成，通过5级结构将32个与门电路的输出信号合成为1路输出。
7、更进一步的，所述相位合成器采用两个或非门电路，两个32选1的相位选择器的输出信号中相位相对超前的作为上升沿信号、另一个作为下降沿信号，第一个或非门电路的第一输入端连接上升沿信号、第二输入端连接第二个或非门电路的输出端，第二个或非门电路的第一输入端连接下降沿信号、第二个输入端连接第一个或非门电路的输出端，第二个或非门电路的输出端输出合成信号。
8、基于上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：
9、本专利技术提供一种基于方波调制的线性化数字功率放大器，在传统数字功率放大器前端加入相位产生与选择模块，利用相位产生与选择模块产生调制方波，调制方波的脉宽以优化数字功率放大器的幅度，调制方波的延时以优化数字功率放大器的相位，最终改善数字功率放大器的幅度失真与相位失真，进而显著提升数字功率放大电路的线性度；具体而言，在2.4ghz的工作频率处，传统电流型数字功率放大器具有5.65db的最大幅度失真、149.4°的最大相位失真，而本专利技术提供的基于方波调制的线性化数字功率放大电路仅具有1.31db的最大幅度失真、3.4°的最大相位失真，对数字功率放大器具有明显的线性度提升效果。
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1.一种基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，包括：相位产生与选择模块、功率放大模块与功率合成器；其中，所述相位产生与选择模块产生调制方波信号，所述功率放大模块包括两个数字功率放大器组、并采用对称结构；针对任一数字功率放大器组，调制方波信号经过重整形器产生两路差分信号分别输入至两个数字功率放大器，两个数字功率放大器输出一对放大信号；两个数字功率放大器组输出的放大信号由功率合成器合成输出；所述调制方波信号的延时随数字功率放大器的幅度控制字的递增而递减，所述调制方波信号的脉宽随数字功率放大器的幅度控制字的递增而递增。
2.按权利要求1所述基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，所述相位产生与选择模块包括一个产生16相位的延时环电路、两个16选1的相位选择器、两个产生32相位的相位内插器、两个32选1的相位选择器与相位合成器；其中，本振信号LO输入经过重整形器产生差分信号进入延时环电路，延时环电路产生与本振信号LO同频率且依次具有相同相位差的16个输出延时信号，两个16选1的相位选择器在控制信号PM_BB的作用下分别从16个输出延时信号中选出一对相邻信
3.按权利要求2所述基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，所述16选1相位选择器包括4-16的译码器、与门阵列电路与或非门阵列电路；与门阵列电路由16个与门电路构成，第i个与门电路的第一输入端连接延时环电路的第i路输出信号、第二输入端连接译码器输出的第i位使能信号；或非门阵列电路由15个或非门电路构成，通过4级结构将16个与门电路的输出信号合成为1路输出。
4.按权利要求2所述基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，所述32选1相位选择器包括5-32的译码器、与门阵列电路与或非门阵列电路；与门阵列电路由32个与门电路构成，第j个与门电路的第一输入端连接相位内插器的第j路输出信号、第二输入端连接译码器输出的第j位使能信号；或非门阵列电路由31个或非门电路构成，通过5级结构将32个与门电路的输出信号合成为1路输出。
5.按权利要求2所述基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，所述相位合成器采用两个或非门电路，两个32选1的相位选择器的输出信号中相位相对超前的作为上升沿信号、另一个作为下降沿信号，第一个或非门电路的第一输入端连接上升沿信号、第二输入端连接第二个或非门电路的输出端，第二个或非门电路的第一输入端连接下降沿信号、第二个输入端连接第一个或非门电路的输出端，第二个或非门电路的输出端输出合成信号。
...【技术特征摘要】
1.一种基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，包括：相位产生与选择模块、功率放大模块与功率合成器；其中，所述相位产生与选择模块产生调制方波信号，所述功率放大模块包括两个数字功率放大器组、并采用对称结构；针对任一数字功率放大器组，调制方波信号经过重整形器产生两路差分信号分别输入至两个数字功率放大器，两个数字功率放大器输出一对放大信号；两个数字功率放大器组输出的放大信号由功率合成器合成输出；所述调制方波信号的延时随数字功率放大器的幅度控制字的递增而递减，所述调制方波信号的脉宽随数字功率放大器的幅度控制字的递增而递增。
2.按权利要求1所述基于方波调制的线性化数字功率放大电路，其特征在于，所述相位产生与选择模块包括一个产生16相位的延时环电路、两个16选1的相位选择器、两个产生32相位的相位内插器、两个32选1的相位选择器与相位合成器；其中，本振信号lo输入经过重整形器产生差分信号进入延时环电路，延时环电路产生与本振信号lo同频率且依次具有相同相位差的16个输出延时信号，两个16选1的相位选择器在控制信号pm_bb的作用下分别从16个输出延时信号中选出一对相邻信号、并输入至对应相位内插器，相位内插器根据输入的相邻信号产生与本振信号lo同频率且依次具有相同相位差的32个输出内插信号，两个32选1的相位选择器在控制信号pm_bb的作用下分别从32个输出内插信号中选出一路信号、并由相...
【专利技术属性】
技术研发人员：衡浩，王政，贾蓝馨，肖尧，谢倩，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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